新型苯并吡喃黃酮的合成及其抗腫瘤活性

(貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院貴州省中藥民族藥創(chuàng)制工程中心，貴州貴陽 550025)

(貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院貴州省中藥民族藥創(chuàng)制工程中心，貴州貴陽 550025)

2，2-二甲基-8-乙酰基-7-羥基-5-甲氧基色滿分別與對甲基苯甲酰氯，間氯苯甲酰氯和間三氟甲基苯甲酰氯經(jīng)Baker-Venkataraman重排和關(guān)環(huán)反應(yīng)合成了3個新型的苯并吡喃黃酮(3a～3c)；1-(2″，4″-二甲氧基苯基)-3-(2'，2'-二甲基-7'-羥基-5'-甲氧基色滿-8')-1，3-二酮(4)分別與烯丙基溴，異戊烯基溴和碘甲烷經(jīng)取代和關(guān)環(huán)反應(yīng)合成了3個新型的3-烴基苯并吡喃黃酮(6a～6c)。3和6的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和MS表征。采用MTT法和SRB法研究了3和6體外對人白血病細胞(K562)和人肺癌細胞(K549)的抗腫瘤活性。結(jié)果表明:2'，4'-二甲氧基-2″，2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-3-甲基-5″，6″:5，6-黃酮(6c)顯示了較好的抗腫瘤活性。

苯并吡喃黃酮；3-烴基黃酮；合成；抗腫瘤活性

黃酮類化合物廣泛存在于多種植物中，大多具有抗腫瘤、抗心血管疾病、抗病毒、抗炎、抗氧化等多種藥理活性［1-2］。特別是苯并吡喃黃酮，具有良好的藥理活性，如摩魯新具有很好的抗HIV活性［3］和顯著的抗腫瘤活性［4］。

為滿足活性篩選和新藥研究開發(fā)的需要，依據(jù)藥物設(shè)計的原理，在前期［5］工作的基礎(chǔ)上，本文將2，2-二甲基-8-乙酰基-7-羥基-5-甲氧基色滿(1)分別與對甲基苯甲酰氯，間氯苯甲酰氯和間三氟甲基苯甲酰氯經(jīng)Baker-Venkataraman重排和關(guān)環(huán)反應(yīng)合成了3個新型的苯并吡喃黃酮(3a～3c，Scheme 1)；1-(2″，4″-二甲氧基苯基)-3-(2'，2'-二甲基-7'-羥基-5'-甲氧基色滿-8')-1，3-二酮(4)分別與烯丙基溴，異戊烯基溴和碘甲烷經(jīng)取代和關(guān)環(huán)反應(yīng)合成了3個新型的3-烴基苯并吡喃黃酮(6a～6c，Scheme 2)。3和 6的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和MS表征。并采用MTT法和SRB法研究了3和6體外對人白血病細胞(K562)和人肺癌細胞(K549)的抗腫瘤活性。

Scheme 1

Scheme 2

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Bruker-DRX500(500 MHz)型和Bruker-AV400 (400 MHz)型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；HP5973型和HP1100MSD型質(zhì)譜儀。

所用試劑均為分析純；無水溶劑均按標(biāo)準(zhǔn)方法純化。

1.2 合成

(1)2a～2c的合成(以2a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入1 250.0 mg(1 mmol)，4-甲基苯甲酰氯0.15 mL(1.1 mmol)，KOH 0.45 g和吡啶5 mL，攪拌下于室溫反應(yīng)5 h(TLC跟蹤)。加入5%鹽酸50 mL，用乙酸乙酯(2×70 mL)萃取，合并有機相，用飽和NaCl溶液(30 mL)反萃，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，殘余物經(jīng)硅膠柱層析［洗脫劑:A=V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶20］純化得黃色粉末1-對甲基苯基-3-(2'，2'-二甲基-7'-羥基-5'-甲氧基色滿-8'-)-1，3-二酮(2a)300.2 mg，收率81.5%；ESI-MS m/z: 369{［M+H］+}，391{［M+Na］+}。

用類似方法合成黃色粉末1-間氯苯基-3-(2'，2'-二甲基-7'-羥基-5'-甲氧基色滿-8'-)-1，3-二酮 (2b)【收率 54.3%；ESI-MS m/z:390 {［M+H］+}，412{［M+Na］+}】和1-間三氟甲基苯基-3-(2'，2'-二甲基-7'-羥基-5'-甲氧基色滿-8'-)-1，3-二酮(2c)【收率70.6%；ESI-MS m/z: 424{［M+H］+}，446{［M+Na］+}】。

(2)3a～3c的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入 2a 185.2 mg(0.5 mmol)，冰乙酸5 mL和濃硫酸30 μL，攪拌下于室溫反應(yīng)45 min。加水10 mL，用乙酸乙酯(2×75 mL)萃取，合并有機相，用飽和NaCl溶液(30 mL)反萃，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑:A=1∶5)純化得白色粉末4'-甲基-2″，2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-5″，6″: 5，6-黃酮(3a)120.3 mg。

用類似的方法合成白色粉末3'-氯-2″，2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-5″，6″:5，6-黃酮(3b)和淡黃色粉末3'-三氟甲基-2″，2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-5″，6″:5，6-黃酮(3c)。

3a:收率68.5%；1H NMR δ:1.34(s，3H)，1.80(t，J=6.8 Hz，2H)，2.0(s，6H)，2.63(t，J=6.8 Hz，2H)，3.95(s，3H)，6.55(s，1H)，6.74(s，1H)，7.35(d，J=8.0 Hz，2H)，7.87 (d，J=8.1 Hz，2H)；13C HMR(125 MHz)δ: 17.5，21.2，26.6，28.9，30.0，34.3，37.2，56.1，75.6，91.5，108.7，126.5，130.4，142.3，162.2；ESI-MS m/z:351{［M+H］+}，373 {［M+Na］+}。

3b:收率57.3%，1H NMR δ:1.43(s，6H)，1.82(t，J=6.8 Hz，2H)，2.65(t，J=6.8 Hz，2H)，3.94(s，3H)，6.56(s，1H)，6.90(s，1H)，7.40～7.50(m，2H)，7.69(d，J=7.5Hz，1H)，7.82(s，1H)；13C HMR δ:17.0，26.2，30.9，55.9，77.0，90.6，108.7，124.1，125.5，130.1，131.2，134.9，154.9，157.9，159.7，162.1，177.2；EI-MS m/z:370.097 8［M+］。

3c:收率60.8%；1H NMR δ:1.45(s，6H)，1.83(t，J=6.8 Hz，2H)，2.66(t，J=6.8 Hz，2H)，3.96(s，3H)，6.57(s，1H)，7.26(s，1H)，7.39～7.50(m，2H)，7.79(d，J=7.6 Hz，1H)，7.92(s，1H)；13C HMR δ:14.4，17.4，27.0，31.3，56.4，76.2，77.4，90.6，108.2，124.9，126.3，130.3，131.5，133.3，135.7，155.1，158.5，160.1，162.8，177.9；EI-MS m/z:404.123 1［M+］。

(3)6a～6c的合成(以6a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入 4 207.1 mg(0.5 mmol)和無水THF 5 mL，冷卻至-78℃，加入二異丙基氨基鋰(LDA)3 mL(5 mmol)，攪拌反應(yīng)1 h；升溫至-20℃反應(yīng)4 h；再降溫至-78℃，加入烯丙基溴0.52 mL(6 mmol)，反應(yīng)8 h。加入稀鹽酸2 mL淬滅反應(yīng)，加入適量蒸餾水，用乙酸乙酯(2×75 mL)萃取，合并有機相，用飽和NaCl溶液20 mL反萃，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑得棕色油狀物2，4-雙甲氧基苯基-2-烯丙基-3-2'，2'-二甲基-7'-羥基-5'-甲氧基色滿-8'-)-1，3-二酮(5a)。用冰醋酸(5 mL)溶解，加入濃硫酸30 μL，攪拌下于室溫反應(yīng)45 min。加水10 mL，用乙酸乙酯(2×75 mL)萃取，合并有機相，用飽和NaCl溶液(30 mL)反萃，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑:A=1∶5)純化得棕色油狀物2'，4'-二甲氧基-2″，-2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-3-烯丙基-5″，6″:5，6-黃酮(6a)137.2 mg。

用類似的方法合成淡黃色油狀物2'，4'-二甲氧基-2″，2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-3-異戊烯基-5″，6″:5，6-黃酮(6b)和黃色油狀物2'，4'-二甲氧基-2″，2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-3-甲基-5″，6″:5，6-黃酮(6c)。

6a:收率63.2%；1H NMR δ:1.43(s，6H)，1.81(t，J=6.8 Hz，2H)，2.63(t，J=6.8 Hz，2H)，3.76(s，3H)，3.83(s，3H)，3.86(s，3H)，4.77～4.84(m，2H)，5.86～5.92(m，1H)，6.33 (s，1H)，6.54(t，J=6.8 Hz，2H)，7.25(d，J= 10.0 Hz，1H)；13C HMR δ:17.1，26.6，29.9，50.7，55.5，55.6，75.2，90.1，98.8，104.4，106.1，108.6，114.3，115.4，122.1，131.3，136.5，154.8，157.8，158.3，158.4，161.1，162.3，176.7；EI-MS m/z:436.188 9［M+］。

6b:收率62.6%；1H NMR δ:1.42(s，3H)，1.43(s，6H)，1.56(s，3H)，1.80(t，J=6.7 Hz，2H)，2.62(t，J=6.7 Hz，2H)，2.98(d，J=5.5 Hz)，3.75(s，3H)，3.82(s，3H)，3.84(s，3H)，5.17(s，1H)，6.32(s，1H)，6.52(m，2H)，7.22 (m，1H)；13C HMR δ:17.1，17.4，24.6，25.5，26.5，31.5，55.5，55.6，75.2，90.1，98.8，104.5，105.9，108.6，115.7，122.8，123.6，130.3，131.4，154.7，157.2，158.3，161.0，162.2，177.0；EI-MS m/z:464.220 5［M+］。

6c:收率57.6%；1H NMR δ:1.27(s，6H)，1.64(s，6H)，1.72(t，J=6.8 Hz，2H)，2.54 (t，J=6.8 Hz，2H)，3.74～3.81(m，9H)，6.33 (s，1H)，6.48～6.62(m，2H)，7.26(s，1H)；13C HMR δ:10.1，17.7，26.5，29.6，29.9，31.9，55.6，56.2，75.5，90.8，98.9，105.5，131.7，154.2，156.4，159.1，161.8，163.0，176.5；EI-MS m/z:410.174 0［M+］。

1.3 體外抗腫瘤活性

以阿霉素為陽性對照藥，分別采用MTT法(四氮唑鹽還原法)測試3和6對人白血病細胞株K562的體外抗腫瘤活性。采用SRB法(磺酰羅丹明蛋白染色法)測試3和6對人肺癌細胞株A549的體外抗腫瘤活性。

表1 體外抗腫瘤活性*Table 1 In vitro antitumor activities

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

在合成2時，采用簡便的“一鍋法”完成了Baker-Venkataraman重排反應(yīng)。該方法具有節(jié)約能源和綠色環(huán)保等優(yōu)點。實驗結(jié)果表明芳酰氯的種類對收率影響很大，苯環(huán)上帶有給電子基團的芳酰氯收率高于帶吸電子基團的芳酰氯。

在合成6時，先利用大位阻堿LDA使β-丙二酮于低溫形成穩(wěn)定的碳負離子，再經(jīng)取代和關(guān)環(huán)反應(yīng)合成3-烴基苯并吡喃黃酮，為合成該類化合物提供了一種有效的方法。

2.2 抗腫瘤活性

3和6的抗腫瘤活性見表1。由表1可見，3和6均有一定的抑制活性。其中6c對K562和A549抑制活性均較好，可以作為先導(dǎo)化合物進一步研究，其它相關(guān)藥理活性的研究正在進行中。

3 結(jié)論

合成了6個新型的新型苯并吡喃黃酮類化合物。初步的體外抗腫瘤活性測試結(jié)果表明:2'，4'-二甲氧基-2″，2″-二甲基-3″，4″-2H二氫吡喃-3-甲基-5″，6″:5，6-黃酮(6c)對K562和A549具有較好的抑制活性。

［1］吳立軍.天然藥物化學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2008.

［2］彭芳，陳植和.黃酮類化合物的生物活性［J］.國外醫(yī)藥-植物藥分冊，1998，13(5):207-209.

［3］羅士德，J Nemec，寧冰梅.桑白皮中抗人愛滋病病毒成分研究［J］.云南植物研究，1995，17(1): 89-95.

［4］Tsui-Hwa Tseng，Shien-Kai Chuang，Chao-ChinHu，et al．The synthesis of morusin as a potent antitumor agent［J］.Tetrahedron，2010，66:1335-1340.

［5］陳斌，張堯，陳詩堯，等.兩種新型A環(huán)并吡喃環(huán)黃酮的合成［J］.合成化學(xué)，2013，21(2):185-188.

新型苯并吡喃黃酮的合成及其抗腫瘤活性*

陳 斌，劉雄偉，陳詩堯，郭豐敏，劉雄利，周 英

Synthesis and Anti-tumor Activities of Novel Benzopyranylflavonoids

CHEN Bin， LIU Xiong-wei， CHEN Shi-yao，GUO Feng-min， LIU Xiong-li， ZHOU Ying
(Guizhou Province Chinese Medicine and Ethnic Medicine Creation Engineering Center，College of Life Sciences，Guizhou University，Guiyang 550025，China)

Three novel benzopyranylflavonoids(3a～3c)were synthesized by Baker-Venkataraman rearrangement and cyclization of 1-(7-hydroxy-5-methoxy-2，2-dimethylchromanan-8-yl)ethanone with 4-methylbenzoyl chloride，3-chlorobenzoyl chloride and 3-(trifluoromethyl)benzoyl chloride，respectively.Futhermore，three novel 3-alkyl benzopyranylflavonoids(6a～6c)were synthesized by substitution and cyclization of 1-(2″，4″-methoxyphenyl)-3-(7'-hydroxy-5'-methoxy-2'，2'-dimethylchromanan-8'-yl)propane-1，3-dione with 3-bromoprop-1-ene，1-bromo-3-methybut-2-ene and iodomethane，respectively.The structures were characterized by1H NMR，13C NMR and MS.The vitro anti-tumor activities of 3 and 6 against K562 and K549 were investigated by MTT method and SRB method.The results showed that 2'，4'-dimethoxy-2″，2″-dimethy-3″，4″-2H-pyranyl-3-methyl-5″，6″: 5，6-flavonoid(6c)exhibited better anti-tumor activities.

benzopyranylflavonoid；3-alkyl flovonoid；synthesis；anti-tumor activity

周英，博士，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:yingzhou71@yeah.net

O626；O621.3

A

1005-1511(2014)01-0030-04

*

2013-08-19；

2013-12-13

教育部“新世紀(jì)人才支持計劃”［教技函(2011)95號］；貴州省優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)對象專項［黔科合人字2011(34)號］；2012年貴陽市大學(xué)生創(chuàng)新計劃基金；貴州大學(xué)引進人才科研項目［貴大人基合字(2013)013號］

陳斌(1987-)，男，漢族，四川蓬安人，碩士研究生，主要從事天然活性物質(zhì)的全合成及結(jié)構(gòu)修飾的研究。E-mail:chenbin871739688@163.com